протез предплечья

Формула изобретения

Протез предплечья, содержащий несущую гильзу с элементами крепления, размещенную в ней с возможностью поворота, приемную гильзу, искусственную кисть, а также кинематическую цепь передачи вращения от приемной гильзы к искусственной кисти, отличающийся тем, что в кинематическую цепь передачи вращения от приемной гильзы к искусственной кисти введена муфта обгона двустороннего действия, причем обойма муфты подсоединена к корпусу кисти, при этом вал приемной гильзы соединен с поводковой вилкой муфты обгона, а кулачок муфты обгона с помощью вала, на котором он закреплен, соединен посредством стыковочной вилки с входным валом механической передачи кисти, которая выполнена в виде неполноповоротной ортогональной передачи с гибкими связями, содержащей два корпуса, из которых первый корпус неподвижно закреплен на корпусе кисти, а второй корпус подвижно закреплен в первом корпусе с возможностью поступательного перемещения совместно с двумя неподвижно закрепленными на нем направляющими, при этом на входном валу передачи, шарнирно установленном во втором корпусе, закреплен входной ролик гибкой передачи, на котором закреплена гибкая связь, а выходной вал передачи шарнирно установлен в первом корпусе, и на нем закреплен выходной ролик с закрепленной на нем гибкой связью передачи, причем на торце выходного ролика неподвижно закреплен палец кривошипа, шарнирно соединенный посредством шатуна с рычажным механизмом кисти, при этом в первом корпусе установлены два винта натяжного устройства с возможностью упора во второй корпус передачи.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое устройство относится к медицинской технике, а именно к протезированию и протезостроению.

Известен «Мышечный ротатор предплечьям по а.с. № 2128483, МПК A61F 2/54, 2/72, содержащий переднее (наружное) кольцо и снабженное проточкой (пазом) заднее (внутреннее) кольцо, вкладыш и шайбу, причем переднее кольцо снабжено отверстием с возможностью вставления через него ленты-вкладыша и надето на заднее кольцо, снабженное шайбой. Отверстие выполнено с возможностью его заделывания гибкой липкой прозрачной лентой, обеспечивающей невыпадение ленты-вкладыша при ротации.

Недостатком устройства является отсутствие возможности управления механизмом кисти посредством ротационного движения предплечья.

Известен также «Протез предплечья пластмассовый» см., «Конструкции протезно-ортопедических изделий». - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, стр.150-151, содержащий гильзу предплечья, механизм пассивной ротации кисти и активную тяговую кисть с пружинным схватом и активным раскрытием пальцев.

Недостатком устройства является то, что закрытие пальцев осуществляется с помощью пружины, а управление раскрытием пальцев - посредством натяжения тяги с подмышечной петлей.

Наиболее близким по функциональной и технической сущности является выбранный авторами в качестве прототипа «Протез предплечья» по а.с. № 1416120, МПК А61F 2/54, содержащий гильзу, выполненную в виде шин, соединенных кольцом и снабженных манжеткой. В несущей гильзе размещена приемная гильза с возможностью поворота. Имеется также искусственная кисть с узлом регулирования передаточного отношения механизма схвата.

К недостаткам прототипа относятся:

- большой свободный ход (люфт) при работе механизма из-за использования в нем конической зубчатой передачи;

- отсутствие фиксации и самоторможения механизма пальцев кисти во всем диапазоне их раскрытия.

Задачей предлагаемого изобретения является создание простого и надежного протеза предплечья, повышающего удобство инвалида за счет устранения люфта в механической передаче и обеспечения возможности фиксации пальцев во всем диапазоне их раскрытия, что повышает точность движений и сокращает тем самым время их выполнения.

Для решения указанной задачи в протез предплечья, содержащий несущую гильзу с элементами крепления, размещенную в ней с возможностью поворота, приемную гильзу, искусственную кисть, а также кинематическую цепь передачи вращения от приемной гильзы к искусственной кисти, в кинематическую цепь передачи вращения от приемной гильзы к искусственной кисти введена муфта обгона двустороннего действия, причем обойма муфты подсоединена к корпусу кисти, при этом вал приемной гильзы соединен с поводковой вилкой муфты обгона, а кулачок муфты обгона соединен с приводным валом механической передачи кисти, которая выполнена в виде неполноповоротной ортогональной передачи с гибкими связями, содержащей два корпуса, из которых первый корпус неподвижно закреплен на корпусе кисти, а второй корпус подвижно закреплен в первом корпусе с возможностью поступательного перемещения совместно с двумя неподвижно закрепленными на нем направляющими, при этом на входном валу передачи, шарнирно установленном во втором корпусе, закреплен входной ролик гибкой передачи, на котором закреплена гибкая связь, выполненная, например, в виде троса, а выходной вал передачи шарнирно установлен в первом корпусе и на нем закреплен выходной ролик с закрепленной на нем гибкой связью передачи, причем на торце выходного ролика неподвижно закреплен палец кривошипа, шарнирно соединенный посредством шатуна с рычажным механизмом кисти, при этом в первом корпусе установлены два винта натяжного устройства с возможностью упора во второй корпус передачи.

На чертеже представлена конструктивная кинематическая схема предлагаемого устройства.

Протез предплечья содержит несущую гильзу 1 с тугоподвижным фланцем 2, которая может быть выполнена в виде шин, приемную гильзу 3, к которой присоединен вал 4. В кинематическую цепь передачи движения от приемной гильзы 3 к кисти 5 включена муфта обгона двустороннего действия 6. Муфта обгона содержит обойму 7, полудиски 8, кулачок 9, поводковую вилку 10, соединенную с валом 4, причем полудиски 8 прижимаются к обойме 7 пружинами 11. Обойма 7 размещена в корпусе 12, который с помощью узла фиксации 13 соединен с кистью 5. Кулачок 9 с помощью вала 14, на котором он закреплен, соединен посредством стыковочной вилки 15 с входным валом 16, на котором закреплен входной ролик 17 неполноповоротной ортогональной передачи с гибкой связью, выполненной, например, в виде троса 18, зафиксированного посредством зажима 19 на ролике 17. Входной вал 16 шарнирно установлен в корпусе 20, который посредством направляющих 21, закрепленных в нем подвижно с возможностью поступательного движения установлен в корпусе 22, неподвижно закрепленном на корпусе кисти 5. На корпусе 20 закреплены два промежуточных ролика 23, через которые проходит трос гибкой передачи. В корпусе 22 шарнирно установлен выходной вал 24 гибкой передачи с закрепленным на нем выходным роликом 25, при этом на выходном ролике также зафиксирован трос передачи посредством второго зажима 19. При этом в корпусе 21 установлены два винта 26 натяжного устройства, которые при вращении упираются в корпус 20. Кроме того, на торце выходного ролика 25 неподвижно закреплен палец кривошипа 27, шарнирно соединенный с помощью шатуна 28 с рычажным механизмом кисти, а именно с первым пальцем 29 кисти. Механизм кисти при этом содержит первый палец 29 и блок второго-пятого пальцев 30, шарнирно установленные на корпусе кисти и шарнирно соединенные между собой посредством шатуна 31. Регулировка ортогональной неполноповоротной передачи заключается в выбирании свободного хода механизма с гибкой связью и выполняется с помощью винтов 26, позволяющих при их вращении отжимать корпус 20 от корпуса 22 по направляющим 21, обеспечивая таким образом выбирание люфта путем натяжения троса 18 на роликах 17, 23, 25.

Протез работает следующим образом.

В исходном состоянии муфта 6 заклинена, кисть 5 развернута, например, ладонью вниз, культя с приемной гильзой 3 установлена в среднее физиологическое положение, схват закрыт (пальцы сомкнуты). Муфта 6 заклинена, полудиски 8 прижаты к обойме 7 пружинами 11. При повороте приемной гильзы 3 в направлении супинации (разворот внутрь) приемная гильза поворачивает вал 4 с поводковой вилкой 10. Поводковая вилка 10 расклинивает муфту 6 и передает вращение на кулачок 9 с валом 14 и далее через стыковочную вилку 15 на вал 16 с роликом 17. При развороте ролика 17 гибкая передача приводит во вращение ролик 25, который через шатун 28 приводит в движение рычажный механизм кисти 29, 30, 31 на раскрытие. При остановке муфта 6 заклинивается за счет прижатия полудисков 8 к обойме 7 пружинами 11. Закрывание кисти выполняется поворотом культи в противоположную сторону. Взаимодействие деталей устройства происходит в том же порядке с движением в противоположную сторону.

Положительный эффект заявляемого изобретения заключается в следующем: обеспечивается удобство инвалида благодаря повышению точности движений и сокращению тем самым времени выполнения двигательной операции при пользовании протезом за счет устранения люфта в механической передаче и обеспечения возможности фиксации пальцев во всем диапазоне их раскрытия.